Solid oxide fuel cells: Materials, components and configurations;Pilhas a combustível de óxido sólido: Materiais, componentes e configurações

Quimica Nova

Volumn 30, Issue 1, 2007, Pages 189-197

  Amado, Roberto Salgado ^a   Malta, Luiz Fernando Brum ^a   Garrido, Francisco M S ^a   Medeiros, Marta Eloisa ^a  

^a Instituto de Química   (Brazil)

Author keywords

Energy; Fuel cells; SOFC

Indexed keywords

EID: 33847709083     PISSN: 01004042     EISSN: 16787064     Source Type: Journal    
DOI: 10.1590/S0100-40422007000100031     Document Type: Review

References (154)

1. th ed., U. S. Department of Energy: West Virginia, EG&G Technical Services, Inc.; 2002.
2. Dresselhaus, M. S.; Thomas, I. L.; Nature 2001, 414, 332;
3. Antonucci, V.; Antonucci, P. L.; Gullo, L.; Rosa, D. L.; Siracusano, S.; J. Eur. Ceram. Soc. 2004, 24, 1337.
4. Wendt, H.; Götz, M.; Linardi M.; Quim. Nova 2000, 23, 538;
5. Wedt, H.; Linardi M.; Aricó, E. M.; Quim. Nova 2002, 25, 470;
6. Villullas, H. M.; Ticianelli, E. A.; Gonzáles, E. R.; Química Nova na Escola 2002, 15, 28.
7. http://www.fuelcells.org, acessada em Setembro 2004.
8. Minh, N. Q.; J. Am. Ceram. Soc. 1993, 76, 563;
9. McIntosh, S.; Gorte, R. J.; Chem. Rev. 2004, 104, 4845.
10. Vielstich, W.; J. Braz. Chem. Soc. 2003, 14, 503.
11. Grove, W. R.; Phil. Mag. Scr. 1839, 314, 127.
12. Yamamoto, O.; Electrochim. Acta 2000, 45, 2423;
13. Steele, B. C. H.; Solid State Ionics 2000, 134, 3;
14. Singhal, S. C.; Solid State Ionics 2000, 135, 305;
15. Carrete, L.; Friedrich, K. A.; Stimming, U.; Fuel Cells 2001, 1, 5;
16. Steele, B. C. H.; J. Mater. Sci. 2001, 36, 1053;
17. Tiffée, E. I.; Weber, A.; Herbstritt, D.; J. Eur. Ceram. Soc. 2001, 21, 1805;
18. Huijsmans, J. P. P.; Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 2001, 5, 317;
19. Singhal, S.C.; Solid State Ionics 2002, 152-153, 405;
20. Minh, N. Q.; Solid State Ionics 2004, 174, 271.
21. Roos, M.; Batawi, E.; Harnisch, U.; Hocker, T.; J. Powder Sources 2003, 118, 86.
22. Badwal, S. P. S.; Solid State Ionics 2001, 143, 39;
23. Zhu, W. Z.; Deevi, S. C.; Mater. Sci. Eng., A 2003, 348, 227;
24. Fergus, J. W.; Solid State Ionics 2004, 171, 1;
25. Wincewicz, K. C.; Cooper, J. S.; J. Power Sources 2005, 140, 280.
26. Hibino, T.; Wang, S. Q.; Kakimoto, S.; Sano, M.; Electrochem. Solid-State Lett. 1999, 2, 317;
27. Hibino, T.; Kuwahara, Y.; Wang, S.; J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 2821;
28. Hibino, T.; Wang, S.; Kakimoto, S.; Sano, M.; Solid State Ionics 2000, 127, 89.
29. Hibino, T.; Tsunekawa, H.; Tanimoto, S; Sano, M; J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 1338;
30. Hibino, T.; Hashimoto, S.; Inoue, T.; Tokuno, J.; Yoshida, S.; Sano, M.; J. Electrochem. Soc. 2000, 147, 2888;
31. Hibino, T.; Hashimoto, A.; Inoue, T.; Tokuno, J.; Yoshida, S.; Sano, M.; Science 2000, 288, 2031;
32. Hibino, T.; Hashimoto, A.; Suzuki, M.; Yano, M.; Yoshida, S.; Sano, M.; J. Electrochem. Soc. 2002, 149, 195;
33. Napporn, T. W.; Morin, F.; Meunier, M.; Electrochem. Solid-State Lett. 2004, 7, 60;
34. Stefan, I. C.; Jacobson, C. P.; Visco, S. J.; De Jonghe, L. C.; Electrochem. Solid-State Lett. 2004, 7, 198;
35. Suzuki, T.; Jasinki, P.; Anderson, H. U.; Dogan, F.; J. Electrochem. Soc. 2004, 151, 1678;
36. Tomita, A.; Hirabayashi, D.; Hibino, T.; Nagao, M.; Sano, M.; Electrochem. Solid-State Lett. 2005, 8, 63;
37. Suzuki, T.; Jasinki, P.; Petrovsky, V.; Anderson, H. U.; Dogan, F.; J. Electrochem. Soc. 2005, 152, 527.
38. Haile, S. M.; Acta Mater. 2003, 51, 5981;
39. Haile, S. M.; Mater. Today 2003, March, 24;
40. Shao, Z.; Kwak, C.; Haile, S. M.; Solid State Ionics 2004, 175, 39;
41. Shao, Z.; Haile, S. M.; Nature 2004, 431, 170.
42. Shao, Z.; Haile, S. M.; Ahn, J.; Ronney, P. D.; Zhan, Z.; Barnett, S. A.; Nature 2005, 435, 795.
43. Eyraud, C.; Lenoir, J.; Géry, M.; C. R. Acad. Sci. Paris 1961, 252, 1599;
44. Priestnall, M. A.; Kotzeva, V. P.; Fish, D. J.; Nilsson, E. M.; J. Power Sources 2002, 106, 21.
45. Atkinson, A.; Barnett, S.; Gorte, R. J.; Irvine, J. T. S.; Mcevoy, A. J.; Mogensen, M.; Singhal, S. C.; Vohs, J.; Nature Mater. 2004, 3, 17;
46. Jiang, S. P.; Chan, S. H.; J. Mater. Sci. 2004, 39, 4405.
47. Xia, C.; Liu, M.; Solid State Ionics 2002, 152, 423;
48. Kim, H.; Lu, C.; Worrell, W. L.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J.; J. Eletrochim. Soc. 2002, 149, 247;
49. Hibino, T.; Hashimoto, A.; Yano, M.; Suzuki, M.; Sano, M.; Electrochim. Acta 2003, 48, 2531;
50. Lu, C.; Worrell, W. L.; Vohs, J. M.; Gorte, R. J.; J. Eletrochim. Soc. 2003, 150, 1357;
51. Okawa, Y.; Hirata, Y.; J. Eur. Ceram. Soc. 2005, 25, 473;
52. Zhan, Z.; Barnett, S. A.; Science 2005, 308, 844.
53. Steele, B. C. H.; Heinzel, A.; Nature 2001, 414, 345;
54. Tietz, F.; Buchkremer, H. P.; Stöver, D.; Solid State Ionics 2002, 152-153, 373;
55. Brandon, N. P.; Skinner, S.; Steele, B. C. H.; Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 183.
56. Murray, E. P.; Tsai, T.; Barnett, S. A.; Nature 1999, 400, 649;
57. Park, S.; Vohs, J. M.; Gorte, R. L.; Nature 2000, 404, 265.
58. Florio, D. Z.; Fonseca, F. C.; Muccillo, E. N. S.; Muccillo, R.; Cerâmica 2004, 50, 275.
59. Skinner, S. J.; Int. J. Inorg. Mater. 2001, 3, 113;
60. Ricoult, M. B.; Trichet, M. F.; Solid State Ionics 2002, 150, 143;
61. Simner, S. P.; Bonnett, J. R.; Canfield, N. L.; Meinhardt, K. D.; Shelton, J. P.; Sprenkle, V. L.; Stevenson, J. W.; J. Powder Sources 2003, 113, 1;
62. Mamak, M.; Métraux, G. S.; Petrov, S.; Coombs, N.; Ozin, G. A.; Green, M. A.; J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 5161;
63. Adler, S. B.; Chem. Rev. 2004, 104, 4791;
64. Badwal, S. P. S.; Forger, K.; Mater Forum 1997, 21, 187;
65. Tai, L. W.; Nasrallah, M. M.; Andreson, H. U.; Sparlin, P. M.; Sahlin, S. R.; Solid State Ionics 1995, 76, 259;
66. Shuk, P.; Tichonova, L.; Guth, U.; Solid State Ionics 1994, 68, 177;
67. Ralph, J. M.; Rossignol, C.; Bae, J. M.; Vaughey, J. T.; Solid State Ionics 2004, 175, 59.
68. Chiba, R.; Yoshimura, F.; Sakurai, Y.; Solid State Ionics 2002, 152, 575;
69. Qiu, L.; Ichikawa, T.; Hirano, A.; Imanishi, N.; Takeda, Y.; Solid State Ionics 2003, 158, 55;
70. Kato, H.; Kudo, T.; Naito, H.; Yugami, H.; Solid State Ionics 2003, 159, 217.
71. Jiang, S. P.; J. Powder Sources 2003, 124, 390;
72. Jiang, S. P.; Love, J. G.; Solid State Ionics 2003, 158, 45;
73. Chen, X. J.; Khor, K. A.; Chan, S. H.; Solid State Ionics 2004, 167, 379;
74. Gaudon, M.; Robert, C. L.; Ansart, F.; Dessemond, L.; Stevens, P.; J. Powder Sources 2004, 133, 214;
75. Haanappel, V. A. C.; Mertens, J.; Rutenbeck, D.; Tropartz, C.; Herzhof, W.; Sebold, D.; Tietz, F.; J. Powder Sources 2005, 141, 216;
76. Ji, Y.; Kilner, J. A.; Carolan, M. F.; Solid State Ionics 2005, 176, 937.
77. Tao, S.; Irvine, J. T. S.; Solid State Ionics 2003, 159, 159;
78. Tao, S.; Irvine, J. T. S.; Nature Mater. 2003, 2, 320.
79. Boivin, J. C.; Mairesse, G.; Chem. Mater. 1998, 10, 2870;
80. Goodenough, J. B.; Nature 2000, 404, 821;
81. Kilner, J. A.; Solid State Ionics 2000, 129, 13;
82. Adachi, G.; Imanaka, N.; Tamura, S.; Chem. Rev. 2002, 102, 2405;
83. Goodenough, J. B.; Annu. Rev. Mater. Res. 2003, 33, 91;
84. Skinner, S. J.; Kilner, J. A.; Mater. Today 2003, March, 30;
85. Karton, V. V.; Marques, F. M. B.; Atkinson, A.; Solid State Ionics 2004, 174, 135;
86. Mogensen, M.; Lybye, D.; Bonanos, N.; Hendriksen, P. V.; Poulsen, F. W.; Solid State Ionics 2004, 174, 279.
87. Knauth, P.; Tuller, H. L.; J. Am. Ceram. Soc. 2002, 85, 1654.
88. Stevens, R.; An Introduction to Zirconia, 2nd ed., Magnesium Elektron Ltda: U.K., 1986.
89. Badwal, S. P. S.; Foger, K.; Ceram. Int. 1996, 22, 257.
90. Inaba H.; Tagawa H.; Solid State Ionics 1996, 83, 1;
91. Steele, B. C. H.; Solid State Ionics 2000, 129, 95;
92. Mogensen, M.; Sammes, N. M.; Tompsett, G. A.; Solid State Ionics 2000, 129, 63;
93. Rocha, R. A.; Muccillo, E. N. S.; Cerâmica 2001, 47, 219;
94. Lu, C.; Worrell, W. L.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M.; J. Electrochem. Soc. 2003, 150, 354.
95. Shuk, P.; Greenblatt, M.; Croft, M.; J. Alloys Compd. 2000, 303, 465;
96. Zhu, B.; Liu, X.; Sun, M.; Ji, S.; Sun, J.; Solid State Sci. 2003, 5, 1127;
97. Rodriguez, J. A.; Wang, X.; Hanson, J. C.; Liu, G.; Iglesias-Juez, A.; Fernández-Garcia, M.; J. Chem. Phys. 2003, 119, 5659.
98. Herle, J. V.; Sineviratne, D.; McEvoy, A. J.; J. Eur. Ceram. Soc. 1999, 19, 837.
99. Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; Tsuneharu, O.; J. Therm. Anal. Cal. 2004, 75, 901;
100. Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; Tsuneharu, O.; J. Eur. Ceram. Soc., submetido.
101. Zhao, H.; Feng, S. H.; Chem. Mater. 1999, 11, 958;
102. Wang, F. Y.; Chen, S.; Wang, Q.; Yu, S.; Cheng, S.; Catal. Today 2004, 97, 189.
103. Doshi, R.; Richards, V. L.; Carter, J. D.; Wang, X.; Krumpelt, M.; J. Electrochem. Soc. 1999, 146, 1273.
104. Sammes, N. M.; Tompsett, G. A.; Mogensen, M.; Solid State Ionics 2000, 129, 63.
105. Steil, M. C.; Fouletier, J.; Kleitz, M.; Labrune, P.; J. Eur. Ceram. Soc. 1999, 19, 815;
106. Steil, M. C.; Fouletier, J.; Kleitz, M.; Lagrange, G.; Del Gallo, P.; Mairesse, G.; Boivin, J. C.; US pat. 6,207,038 2001.
107. Abrahan, F.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Debreville-Gresse, M. F.; Solid State Ionics 1988, 28/30, 529;
108. Abrahan, F.; Boivin, J. C. ; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Solid State Ionics 1990, 40/41, 934;
109. Vannier, R. N.; Abrahan, F.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Solid State Ionics 1992, 53/56, 713;
110. Joubert, O.; Jouanneaux, A.; Ganne, M.; Mater. Res. Bull. 1994, 29, 175;
111. Vannier, R. N.; Abrahan, F.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Solid State Ionics 1995, 80, 11;
112. Lazure, S.; Vernochet, C.; Vannier, R. N.; Nowogrocki, G.; Mairesse, G.; Solid State Ionics 1996, 90, 117;
113. Kim, N.; Grey, C. P.; Science 2002, 297, 1317;
114. Xia, C.; Liu, M.; Adv. Mater. 2002, 14, 521;
115. Hervoches, C. H.; Steil, M. C.; Muccillo, R.; Solid State Sci. 2004, 6, 173.
116. Sharma, V.; Shukla, A. K.; Gopalakrishman, J.; Solid State Ionics 1992, 58, 359
117. ; Vannier, R. N.; Abrahan, F.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; J. Solid State Chem. 1993, 103, 441;
118. Krok, F.; Bogusz, W.; Jakubowski, W.; Dygas, J. R.; Banyobango, D.; Solid State Ionics 1994, 70/71, 211;
119. Anne, M.; Pernot, E.; Abrahan, F.; Mairesse, G.; Strobel, P.; Bacmann, M.; Fouletier, J.; Vannier, G.; Solid State Ionics 1994, 70/71, 259;
120. Breiter, M. W.; Dygas, J. R.; Kurek, P.; Electrochim. Acta 1995, 40, 1545;
121. Vannier, R. N.; Abrahan, F.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Solid State Ionics 1994, 70/71, 248.
122. Silva, T. L. S.; Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; Resumos da 21a Reunião da Sociedade Brasileira de Química, Poços de Caldas, Brasil, 1998;
123. García González, E.; Arribas, M.; González-Calbet, J. M.; Chem. Mater. 2001, 13, 96;
124. Amado, R. S.; Mercês, P. S.; Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; Resumos da 26a Reunião da Sociedade Brasileira de Química, Poços de Caldas, Brasil, 2003;
125. Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; Resumos da 26a Reunião da Sociedade Brasileira de Química,Poços de Caldas, Brasil, 2003;
126. Malta, L. F. B.; Medeiros, M. E.; J. Therm. Anal. Calorim., 2005, 81, 149.
127. Delmaire, F.; Rigole, M.; Zhilinskaya, E. A.; Aboukais, A.; Hubaut, R.; Mairesse, G.; Phys. Chem. Chem. Phys. 2000, 2, 4477;
128. Patoux, S.; Vannier, R. S.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Tarascon, J. M.; Chem. Mater. 2001, 13, 500;
129. Guillodo, M.; Fouletier, J.; Dessemond, L.; Del Gallo, P.; Eletrochim. Acta 2002, 47, 2809;
130. Tikhonovich, V. N.; Naumovich, E. N.; Kharton, V. V.; Yaremchenko, A. A.; Kovalevsky, A. V.; Vecher, A. A.; Eletrochim. Acta 2002, 47, 3957;
131. Pirovano, C.; Vannier, R. N.; Mairesse, G.; Nowogrocki, G.; Boivin, J. C.; Solid State Ionics 2003, 159, 181;
132. Vannier, R. N.; Skinner, S. J.; Chater, R. J.; Kilner, J. A.; Mairesse, G.; Solid State Ionics 2003, 160, 85;
133. Vannier, R. N.; Chater, R. J.; Skinner, S. J.; Kilner, J. A.; Mairesse, G.; Solid State Ionics 2003, 160, 327;
134. Chetouani, A.; Taouk, B.; Richard, E. B.; Aad, E. A.; Aboukaïs, A.; Appl. Catal., A 2003, 252, 269;
135. Capoen, E.; Steil, M. C.; Tancret, N.; Nowogrocki, G.; Boivin, J. C.; Mairesse, G.; Vannier, R. N.; Anne, M.; Isnard, O.; Solid State Ionics 2004, 175, 419.
136. Feng, M.; Goodenough, J. B.; Eur. J. Solid State Inorg. Chem. 1994, 31, 663.
137. Ishihara, T.; Matsuda, H.; Takita, Y.; J. Am. Chem. Soc. 1994, 116, 3801;
138. Kharton, V. V.; Yaremchenko, A. A.; Viskup, P. A.; Mather, G. C.; Naumovich, E. N.; Marques, F. M. B.; Solid State Ionics 2000, 128, 79;
139. Huang, H. Q.; Wang, J. H.; Goodenough, J. B.; J. Eletrochem. Soc. 2001, 148, 788;
140. Zhang, X. G.; Ohara, S.; Okawa, H.; Maric, R.; Fukui, T.; Solid State Ionics 2001, 139, 145;
141. An, S.; Lu, C.; Worrell, W. L.; Gorte, R. J.; Vohs, J. M.; Solid State Ionics 2004, 175, 135;
142. Yi, J. Y.; Choi, G. M.; Solid State Ionics 2004, 175, 145;
143. He, T.; Guan, P.; Cong, L.; Ji, Y.; Sun, H.; Wang, J.; Liu, J.; J. Alloys Compd. 2005, 393, 292;
144. Wan, J. H.; Yan, J. Q.; Goodenough, J. B.; J. Eletrochem. Soc. 2005, 152, 1511.
145. Lacorre, Ph.; Goutenoire, F.; Bohnke, O.; Retoux, R.; Laligant, Y.; Nature 2000, 404, 856;
146. Goutenoire, F.; Isnard, O.; Retoux, R.; Lacorre, Ph; Chem. Mater. 2000, 12, 2575;
147. Goutenoire, F.; Isnard, O.; Suard, E.; Bohnke, O.; Laligant, Y.; Retoux, R.; Lacorre, Ph.; J. Mater. Chem. 2001, 11, 119;
148. Georges, S.; Skinner, S. J.; Lacorre, P.; Steil, M. C.; Dalton Trans. 2004, 19, 3101;
149. Lopez, D. M.; Morales, J. C. R.; Coll, D. P.; Nunez, P.; Abrantes, J. C. C.; Frade, J. R.; J. Solid State Eletrochem. 2004, 8, 638.
150. Will, J.; Mitterdorfer, A.; Kleinlogel, C.; Perednis, D.; Gauckler, L. J.; Solid State Ionics 2000, 131, 79;
151. Choy, K. L.; Prog. Mater. Sci. 2003, 48, 57;
152. Liu, Y.; Liu, M.; Adv. Mater. 2003, 16, 256;
153. Liu, Y.; Zha, S.; Liu, M.; Chem. Mater. 2004, 16, 3502.
154. http://www.fuelcellseminar.com/pdf/2005/Tuesday-Nov15/ Bosch_Russ_PlenaryI.PDF, acessada em Fevereiro 2006.